VINNANDE VETANDE - Svenska Fysikersamfundet

Medelaccelerationen under upphoppet är alltså lika stor som tyngdaccelerationen.
Medelkraften på vågen under upphoppet blir alltså mg + mg = 2mg .
Försökspersonen i uppgiftens diagram väger 70 kg. Toppvärdet för vågen är
cirka 1,8 kN vilket stämmer ganska bra med beräkningen ovan som ger
1,4 kN som medelkraft i varje fall om man tar hänsyn till att det registrerade
hoppet förmodligen var lägre än 25 % av försökspersonens längd.
8. Partiklarna påverkar varandra med lika stora men motsatt riktade krafter.
Krafterna är repulsiva eftersom båda partiklarna är positivt laddade.
Eftersom partiklarna väger olika mycket kommer de emellertid att få olika
accelerationer. Protonens acceleration blir fyra gånger större än
alfapartikelns acceleration eftersom dess massa är en fjärdedel av
alfapartikelns massa. Det betyder att protonen kommer att byta riktning på
sin hastighet för att vid en något senare tidpunkt ha samma hastighet som
alfapartikeln har bromsats till. Detta är också den tidpunkt då avståndet
mellan partiklarna är minst. Därefter kommer protonen att öka sin hastighet
åt vänster i figuren och alfapartikeln fortsätter att minska sin hastighet.
Hastigheterna efter lång tid kan bestämmas med hjälp av rörelsemängdens
bevarande och energiprincipen.
m v
-v 4m
e 2e
v1 m
v
1
e
Rörelsemängd vid start: mv − 4mv = −3mv
Rörelsemängd då de har samma hastighet:
3v
ger v1 = −
5
− 3mv = mv1
+ 4mv1
4m
Vilket avstånd har de då? Antag att avståndet är x och använd
energiprincipen.
303
2e